9.2 Прибережна ерозія

Прибережна ерозія - це втрата або зміщення прибережних земель та подальше відступ берегової лінії на сушу, спричинене чистим видаленням відкладень або підстилаючої породи. Існує два типи прибережної ерозії; швидка небезпека ерозії виникає в часовому масштабі від днів до тижнів, тоді як повільна небезпека ерозії виникає в часовому масштабі від десятиліть до століть. Обидва вони викликані природними процесами. Для небезпек з повільним настанням поширеними драйверами ерозії є хвилі, течії та процеси масового витрачання - що є масовим рухом відкладень та сміття гірських порід вниз по схилах значною мірою у відповідь на гравітацію. Вітрова ерозія також сприяє повільному настанню небезпек і несе відповідальність за багато горизонтальних і поперечних пластів, які видно в деяких піщаних дюн і пляжах. Осідання, поступове осідання або раптове занурення земної поверхні - ще одна причина повільної небезпеки ерозії. Значні епізоди прибережної ерозії, пов'язані з швидким настанням небезпек, часто обумовлені екстремальними погодними явищами. Така подія, як цунамі, має підвищену інтенсивність хвиль, яка може затопити та розмивати форми рельєфу, які зазвичай не досягаються звичайними прибережними хвилями.

Наслідки прибережної ерозії залишили явні сліди на скелі, розташованій у прибережному національному геопарку Цзіньшітан, Далянь, провінція Ляонін, Китай. (https://en.Wikipedia.org)

Крім природних драйверів прибережної ерозії, антропогенна діяльність також має сильний вплив. Будівництво прибережних споруд часто видаляє важливі відкладення, як і такі процеси, як днопоглиблювальні роботи та видобуток піску. Запаси осаду також зменшуються через загребання припливних річок, таким чином узбережжі на протилежному боці греблі більш схильні до прибережної ерозії. У глобальному масштабі зміна клімату може призвести до підвищення температур і нагрівання. Це має можливість підняти рівень моря і створити більш інтенсивні вітри і течії, які збільшують прибережні швидкості ерозії.

Для захисту існуючих прибережних розробок від ерозії запропоновано два основних рішення: тверда і м'яка прибережна стабілізація або посилення. Жорстке армування відноситься до будівництва напівпостійних конструкцій, таких як морські стіни або пахи, призначених для уловлювання відкладень, що переносяться довгим береговим течією, і запобігання подальшої ерозії місця. Однак жорстке армування діє лише як тимчасове рішення для прибережної ерозії. Хоча морські стіни та пах забезпечують короткострокові переваги в районах, які вони реалізуються, необхідне додаткове підкріплення для запобігання подальшого зниження ерозії.

М'яке підкріплення намагається підтримувати поточну берегову лінію, імітуючи умови, що відбуваються в природі. Приклади м'якого армування включають харчування пляжу та стабілізацію дюн, що вимагає транспортування відкладень з інших місць для підтримки берегової лінії. Практики включають бульдозерні відкладення від подальшого вниз по пляжу або днопоглиблювальні роботи для відновлення берегової лінії. Недоліками такого роду арматури є те, що вона не рекомендується для середовищ з високою енергією і надзвичайно дорога в експлуатації. Природа динамічна, і берегові лінії продовжуватимуть розвиватися, особливо з нинішніми прибережними умовами. У багатьох випадках найбільш ефективним підходом до ерозійних берегових ліній може бути переміщення або уникнення будівництва в цих середовищах взагалі.

Ерозія морської скелі виникає внаслідок ерозії біля основи скелі і призводить до зсуву матеріалу морської скелі через збільшення кута нахилу та міцності на зсув. Потім це сміття збирається біля основи скелі. Це нове сміття тимчасово зупиняє ерозію узбережжя, поки воно остаточно не розмивається. Багато різних процесів відіграють певну роль в ерозії. Домінантний ерозивний процес залежить від динаміки водної системи і складу берегового матеріалу. Корозія впливає на такі породи, як вапняк і карбонати кальцію. Морський бризок і сплеск хвиль, за допомогою дощової води та ацидофілів, працюють на руйнування скелі. Витримання - це бомбардування і зішкрібання частинок один проти одного, і завдяки цьому розміри частинок зменшуються. Потім корезія бере на себе і перекидає породи та частинки один над одним за допомогою хвильової дії. Гідравлічна дія є остаточним основним ерозійним процесом, який є ерозією, спричиненою силою водного об'єкта. Тиск ударної хвилі розбиває породи вільними від їх походження і тягне їх до води.

S ea печери або літоральні печери утворюються, коли менш стійкі гірські породи піддаються корозії або чищення, а потім печери утворюються в розмиваються нішах. При достатній ерозії через мис морські печери можуть рости і поширюватися в морські арки. Вище представлені Дванадцять апостолів в Австралії. Зображення зверху було зроблено до краху 2010 року, в той час як той, що нижче, який був зроблений після. (https://upload.wikimedia.org)

Поширені форми рельєфу ерозійних берегових ліній включають стеки, морські печери та морські арки. Морські штабелі утворюються, коли вода атакує узбережжі і вдається відрізати ізольовані форми. Процес заломлення хвилі навколо охоплення мису працює на відокремлення структури від основного тіла. Також вони можуть створюватися ерозією від вітру і дощу. Це Дванадцять апостолів в Австралії.

Прибережна ерозія посилюється більше, оскільки рівень моря продовжує зростати. Дослідження показують, що підйом найбільше впливає на піщані пляжі, змушуючи їх відступати в 150 разів більше, ніж кількість води, яка піднімається (Leatherman et al., 2011). У міру зміни пляжів уздовж узбережжя Америки інженерно-планувальні практики змушені адаптуватися, щоб не відставати від зменшується обсягу піску і меншої прибережної території. Крім пляжів, споруди, побудовані вздовж узбережжя, піддаються високому ризику, оскільки опади, які вони будують вище, неухильно зменшуються (Zhang, 2004). Загалом, зростаючі наслідки зміни клімату можуть створити кардинальні зміни на наших узбережжях.

Поки наслідки прибережної ерозії посилюються, виявляються потенційні рішення. Захоплюючим рішенням є використання екологічних інженерних ініціатив. Два приклади: використання екологічних видів для уловлювання відкладень та вологих хвиль та прилипання твердих субстратів до поверхні для посилення екологічної функції поверхонь (Borsje, 2011). Ці рамки забезпечують потенціали для створення симбіотичних зв'язків між океанічними організмами та геологічними змінами.

Корисні інструменти:

Візуальні та інтерактивні інструменти:

1. coastalchange.ucsd.edu/st3_basics/coasts.html: Анімація довгого дрейфу

2. http://ccrm.vims.edu/gis_data_maps/interactive_maps/index.html: Інтерактивні карти

Детальніше про ерозії: Додаткові джерела про прибережну ерозію та загальні процеси, що стоять за ними:

1. coastalchange.ucsd.edu/st3_basics/budgets.html: Детальніше про потік осаду

2. http://oceanservice.noaa.gov/facts/s... -armoring.html: Запобігання ерозії

3. coast.noaa.gov/архівований/пляж... edirect=301ocm: Запобігання ерозії пляжу

4. http://www.seagrant.sunysb.edu/glcoa...nprocesses.pdf: Детальна інформація про прибережних ерозійних процесах

5. http://www.whoi.edu/main/topic/changing-shorelines-erosion: Короткий вступ, який чудово підсумовує наслідки ерозії → особливо корисно для науковців/наукових спеціальностей першого року

6. http://www.ga.gov.au/scientific-topics/hazards/coastalerosion: Короткий вступ, який досліджує фізичні процеси цієї теми та досліджує прибережну ерозію в Австралії

Посилання

1. https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F3-540-31060-6_69 https://en.Wikipedia.org/wiki/Attrition

2. https://www.touropia.com/spectacular-sea-stacks/

3. www.popsci.com/як-море-арки-форму-колапс

4. https://coast.noaa.gov/digitalcoast/training/living-shorelines.html

5. www.e-education.psu.edu/земля107/вузл/1068

6. WWW2.gsu.edu/~ МСТНРХХ/Енвіро... clamation.html

7. http://www.eurosion.org/

8. https://dukespace.lib.duke.edu/dspace/handle/10161/5182

9. Текст, Геоморфологія процесу п'яте видання, Дейл Ріттер, Глава 13

10. Leaterman та ін., «Підвищення рівня моря показало, що призведе до прибережної ерозії» AGU 100, 2011.

11. Чжан, К., Дуглас, B.C. & Leatherman, S.P. кліматичні зміни (2004) 64:41. https://doi.org/10.1023/B:CLIM.0000024690.32682.48

12. Borsje та ін., «Як екологічна інженерія може служити у захисті берегів» (2011). https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2010.11.027